Турбина Фрэнсиса

Турбина Френсиса заполняет большой пробел между турбинами Пелтона и Каплана и широко используется. Они работают при напоре воды от 10 до 600 метров и в основном используются для выработки электроэнергии. Их выходная мощность может быть рассчитана по напору воды и расходу и обычно составляет от 10 до более 700 мегаватт. Одним из явных преимуществ турбины Френсиса по сравнению с другими водяными турбинами является то, что ее также можно использовать в качестве водяного насоса. Это делает их идеальными для систем аккумулирования энергии.

Спиральный корпус: Спиральный корпус вокруг ротора турбины известен как улиточный корпус или спиральный корпус. По всей своей длине он имеет многочисленные отверстия через регулярные промежутки времени, чтобы рабочая жидкость могла воздействовать на лопасти ротора. Эти отверстия преобразуют энергию давления жидкости в энергию импульса непосредственно перед тем, как жидкость воздействует на лопасти. Это поддерживает постоянную скорость, несмотря на то, что предусмотрено множество отверстий для входа жидкости в лопасти, поскольку площадь поперечного сечения этого корпуса равномерно уменьшается по окружности.

Направляющие и стационарные лопатки: Основная функция направляющих и стационарных лопаток - преобразование энергии давления жидкости в энергию импульса. Они также служат для направления потока под расчетными углами к лопастям ротора.

Лопасти ротора: Лопасти ротора - это сердце любой турбины. Это центры, где жидкость ударяется, и тангенциальная сила удара заставляет вал турбины вращаться, создавая крутящий момент. Необходимо уделять пристальное внимание конструкции углов лопастей на входе и выходе, так как это основные параметры, влияющие на выработку электроэнергии.

Отводящая труба: Отводящая труба - это канал, соединяющий выход ротора с отводящим каналом, где вода сбрасывается из турбины. Ее основная функция - уменьшить скорость сброшенной воды, чтобы минимизировать потерю кинетической энергии на выходе. Это позволяет устанавливать турбину над нижним бьефом без существенного падения доступного напора.